電磁干擾問題及其預(yù)防TanWeeKiat,DistributorTrainingBaslerAG,15.11.2005內(nèi)容介紹什么是電磁干擾？電磁干擾是由什么引起的？電磁干擾引起的問題電磁干擾的預(yù)防介紹在我們生活的許多方面越來越多地依靠電子設(shè)備的連續(xù)運(yùn)作例如：自動(dòng)化的晶片生產(chǎn)工廠再如：生命維持系統(tǒng)電磁干擾就是引起其不穩(wěn)定的原因之一什么是電磁干擾？電磁干擾EMI(Electromagnetic

interference)任何不良(不需要）的電磁輻射或電子、電氣的干擾無論是人為的還是自發(fā)產(chǎn)生的都會(huì)對電子或電氣裝置的性能產(chǎn)生不良影響導(dǎo)致功能的喪失或退化什么是電磁干擾？電磁干擾可以通過以下方式傳播：沿著信號或電源線傳播通過輻射在自由空間傳播對于一個(gè)存在的路徑來說必須有一個(gè)電磁干擾源和被干擾源，從而允許輻射或引導(dǎo)耦合。例如：把一個(gè)將要接受來電或短信息的手機(jī)放在電腦的顯示器附近，（你將會(huì)看到屏幕在抖動(dòng)）電磁干擾是由什么引起的？我們生活的環(huán)境中充滿了電磁波其中有一些是人造的，例如變壓器附近的輻射還有一些是自然的，例如太陽風(fēng)，它能干擾通信電磁干擾是怎么產(chǎn)生的？每一個(gè)流過導(dǎo)線的電流都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電磁場，隨著電流的變化，電磁場也在變化電磁場也可以由運(yùn)動(dòng)的帶電荷的粒子產(chǎn)生如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)的電磁場穿過一個(gè)導(dǎo)線線圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓信號，這個(gè)電壓信號可能會(huì)干擾有此線圈參與的電路的正常工作，從而產(chǎn)生電磁干擾現(xiàn)象。NS_+電磁干擾的類型干擾信號有兩種：傳導(dǎo)（引導(dǎo)）型干擾輻射型干擾傳導(dǎo)型干擾這些干擾信號沿著干擾源和接收器之間的的導(dǎo)線從一點(diǎn)移動(dòng)到另外一點(diǎn)典型的傳導(dǎo)型干擾源是那些能產(chǎn)生高頻脈沖的開關(guān)電源、ac馬達(dá)和微處理器等。輻射型干擾這些干擾是由干擾源的輻射能量產(chǎn)生，被接收器的電線所感應(yīng)。典型的輻射干擾源包括電源線、脈沖電路、設(shè)計(jì)不恰當(dāng)?shù)碾娮酉到y(tǒng)、閃電、大型變壓器、未屏蔽的電路等。接地回路電磁干擾問題的一個(gè)普通原因就是接地回路當(dāng)有超過一條地面連接路徑的時(shí)候，接地回路就產(chǎn)生了重復(fù)的接地路徑形成等同的天線環(huán)，它可以很有效地接收干擾電流。接地回路的電阻將這些電流轉(zhuǎn)化為電壓紋波作為結(jié)果，系統(tǒng)中的參考地不是一個(gè)穩(wěn)定電位，所以信號就參雜了噪聲。接地回路例子：當(dāng)兩個(gè)已經(jīng)接地的設(shè)備通過信號地線和地線互連時(shí)。為什么接地回路會(huì)有問題？接地回路會(huì)像天線回路一樣接收電磁場和無線發(fā)送裝置附近的干擾。附加了噪聲的信號有可能破壞電子設(shè)備的正常工作。接地回路電流有什么影響？很小的電壓差僅能引起附加在信號上的噪聲它可以引起音頻設(shè)備的嗡嗡聲，視頻信號的干擾條信號，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸錯(cuò)誤。高電流能引起更為嚴(yán)重的問題，像接口處的火花、設(shè)備的破壞、電線的著火。其他電磁干擾源的問題電源的瞬間變化屏蔽被破壞的電纜長電纜（電源和數(shù)據(jù)）視覺系統(tǒng)中電磁干擾的問題電磁干擾引起的“電源尖峰”(毛刺）可能會(huì)燒壞精密和敏感的電路及其組件。滲透在I/O信號中的噪聲同步及觸發(fā)問題。中斷信號的正常傳送，噪聲可以破壞數(shù)據(jù)流及通信協(xié)議。遺失傳輸數(shù)據(jù)包。敏感電子電路也許不能正常工作。預(yù)防法理想的電子環(huán)境應(yīng)該是沒有激活的電磁干擾源。然而，有時(shí)候在工業(yè)環(huán)境中這是不可能的。因此我們的想法是避免或減小電磁干擾效應(yīng)。針對措施利用符合FCC和CE標(biāo)準(zhǔn)的組件進(jìn)行系統(tǒng)綜合。利用隔離變壓器或者光耦隔離避免不同地之間直接電子連接。利用鐵氧體濾除電磁干擾鐵磁和陶瓷材料電磁透過率較高對于它的阻抗來說，它具有很高的電抗，這意味著對于高頻信號來說濾波器像一個(gè)更高阻值的電阻。針對措施用高質(zhì)量的屏蔽線電磁屏蔽可以限制兩個(gè)地點(diǎn)電磁場耦合屏蔽就是利用導(dǎo)電材料作為阻擋層。典型材料包括金屬薄片和金屬網(wǎng)絲等。（干擾的）減少兩很大程度上取決于所用材料、屏蔽物的連接方法及關(guān)心區(qū)域的頻率。其中一個(gè)例子就是同軸電纜，它的電磁屏蔽是圍繞內(nèi)部中心導(dǎo)體的電線網(wǎng)格。在盡可能離干擾近的地方制止干擾，最好在它們進(jìn)入設(shè)備之前改變它們的方向使它們接地。針對措施所有暴露的導(dǎo)線可能對電磁干擾都是敏感的，即使是電隔離的，在可能的情況下也要涂上一層絕緣物或者分接出去。對于工業(yè)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的長線和高接地回路電流隔離就尤為有效。在電路中用壓敏電阻器過電壓保護(hù)設(shè)備（避雷針）是金屬氧化物制成的（大部分是鋅）和齊納二極管行為相似針對措施避免把相機(jī)線和載有高電流、開關(guān)電壓的線平行放置。避免卷繞相機(jī)的線，如果相機(jī)線太長，可以用曲折的路徑而不是卷繞。練習(xí)恰當(dāng)?shù)慕拥?，除了增加電磁輻射屏蔽的有效性外，接地還可以保護(hù)裝置免受電子沖擊針對措施將數(shù)據(jù)線、電源線和地向靠近，平行放置注意電纜的屏蔽－連接器之間不要有間斷避免接地回路，利用中心星型接點(diǎn)點(diǎn)。Basler的接地概念像隔離的屏蔽一樣罩住相機(jī)電路和相機(jī)底盤之間是絕緣的相機(jī)罩和相機(jī)地之間沒有連接電源地和電源罩之間沒有連接電源線和數(shù)據(jù)線的屏蔽罩和相機(jī)的屏蔽罩及PC的屏蔽罩相聯(lián)。將采集卡/PC作為中央星型接地點(diǎn)。具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)直接和PC相連時(shí)，相機(jī)罩要和地線隔離確保相機(jī)放在一電子絕緣體上確保PC的底座和大地相連線的屏蔽罩必須和PC底座有很好的連接這個(gè)連接可以利用和PC底座相連的墊圈來改善具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)直接和PC相連時(shí)并且相機(jī)罩和地是隔離的時(shí)：InsulatortopreventapossiblegroundloopDataCableMetalmountingplateUsegaskettoimprovecontact具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)直接和PC相連時(shí)并且相機(jī)罩和地相連時(shí)：這種安裝類型產(chǎn)生一個(gè)接地回路，它對電磁干擾（EMI）和靜電釋放（ESD）很敏感。接地回路的處理在PC機(jī)底座和金屬架之間安裝一條高導(dǎo)電性的地線將相機(jī)線盡可能的和地線接近具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)直接和PC相連時(shí)并且相機(jī)罩和地相連的時(shí)：MetalmountingplateUsegaskettoimprovecontactDataCableConductivegroundstrap具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)通過集線器和PC相連時(shí)，相機(jī)的外罩及集線器和大地之間是隔離的：確保集線器和相機(jī)是放在電子絕緣體上確保PC底座和大地相連通常利用帶導(dǎo)電體的集線器（這樣電磁干擾可以流過集線器的導(dǎo)電體而不是流過電路確保集線器的電源是隔離的確保集線器的電源沒有和載有高電流、開關(guān)電壓的線相鄰。具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)通過集線器和PC相連時(shí)，相機(jī)的外罩及集線器和大地之間是隔離的：UsegaskettoimprovecontactInsulatorstopreventgroundloop具體安裝規(guī)則當(dāng)相機(jī)通過集線器和PC相連時(shí)，相機(jī)的外罩及集線器和大地之間是相連的：這種安裝類型會(huì)產(chǎn)生多重接地回路，而且它對電磁干擾和靜電釋放非常敏感接地回路的處理在PC底座和集線器之間安裝一導(dǎo)電性極好的地線，再在集線器和金